全球气候变化使人类社会面临严峻挑战,推动以清洁能源为主体的能源结构转型的理念已经成为国际社会的普遍共识,为践行可持续发展战略目标,我国明确提出了2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”的目标愿景。2023年7月11日,习近平总书记在中央全面深化改革委员会第二次会议上强调,要加快构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统。
新型储能技术是构建新能源电力系统的重要技术装备。高比例新能源并网导致电力系统惯量下降,新能源的不确定性进一步加剧电网频率波动,电力系统频率稳定性下降。火电机组经灵活改造拓宽了调节深度,但低负荷下机组的调频能力下降,电力系统对火电机组的调频要求进一步提高,调频考核更加严格。飞轮储能作为一种新型储能,通过机电能量转换方式完成能量的储存与释放,具备功率密度高、响应速度快、循环寿命长(完全匹配火电全生命周期)、安全性较好的优势,适合耦合火电机组支撑一二次调频的需求。
目前已有各类飞轮储能技术相关的书籍相继问世,内容涵盖飞轮储能本体技术原理、单体设计优化等方面,构建新型电力系统对飞轮储能提出了新要求,从电力系统、能源领域实际运行控制角度出发的飞轮储能相关书籍较为缺乏。本次通过撰写《飞轮储能与火电机组联合调频控制》一书,系统阐述了飞轮储能耦合火电机组调频系统建模、阵列控制、一二次调频协同控制策略和容量配置等内容,结合工程应用和实际运行效果,重点说明了新型电力系统需要什么样的飞轮储能、飞轮储能如何协同火电机组支撑电网调频,分析验证了阵列控制和火储协同控制的重要性,可谓是“为火电机组插上了灵活的翅膀”,进一步拓宽源侧灵活性,也有利于推动飞轮储能这一新型储能在电力系统中的应用和标准化。
该书既有丰富的基础理论,又有工程应用数据和案例,展现了飞轮储能耦合火电机组联合支撑电网调频方面的最新研究成果。该书的出版可为电气、能源、控制、储能等领域的工程技术人员和高校师生提供有价值的参考。